本技術(shù)涉及隧道施工，特別是涉及一種濕噴機(jī)械臂控制方法、系統(tǒng)、濕噴臺車、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)及計算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、濕噴臺車是一種用于噴漿工序的大型機(jī)械。操作人員可以站在濕噴臺車的工作面附近，觀測濕噴臺車的工作面位置和狀態(tài)。根據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)對工作面位置和狀態(tài)的判斷結(jié)果，操作遙控器控制濕噴臺車的機(jī)械臂運(yùn)動，以完成噴漿操作。然而，采用上述人工操作濕噴臺車噴漿的方式所得到的噴漿質(zhì)量依賴于操作人員的個人經(jīng)驗(yàn)，容易存在噴漿一致性較差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種能夠提高噴漿一致性的濕噴機(jī)械臂控制方法、系統(tǒng)、濕噴臺車、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)及計算機(jī)程序產(chǎn)品。

2、第一方面，本技術(shù)提供了一種濕噴機(jī)械臂控制方法，包括：

3、獲取待噴面中的拱架所在的三維拱架位置；

4、根據(jù)所述三維拱架位置與拱架點(diǎn)云樣本，從所述拱架點(diǎn)云樣本對應(yīng)的噴漿路徑中確定出與所述待噴面匹配的目標(biāo)作業(yè)路徑，所述目標(biāo)作業(yè)路徑包括在拱架坐標(biāo)系下的若干個有序的待噴面作業(yè)路線點(diǎn)；

5、采用噴射位姿預(yù)測模型生成與每個所述待噴面作業(yè)路線點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)，所述噴射位姿預(yù)測模型是根據(jù)噴嘴位姿樣本以及所述噴嘴位姿樣本對應(yīng)的待噴點(diǎn)位樣本訓(xùn)練得到的；

6、將所述目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置，并按照所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置控制所述濕噴機(jī)械臂沿著所述目標(biāo)作業(yè)路徑對所述待噴面進(jìn)行噴漿作業(yè)。

7、在其中一個實(shí)施例中，所述噴漿路徑的生成方式包括：

8、獲取待噴面樣本的拱架點(diǎn)云樣本、所述待噴面樣本的噴漿點(diǎn)云樣本以及針對所述待噴面樣本的關(guān)節(jié)運(yùn)動數(shù)據(jù)；

9、根據(jù)所述拱架點(diǎn)云樣本、所述噴漿點(diǎn)云樣本以及所述關(guān)節(jié)運(yùn)動數(shù)據(jù)對所述濕噴機(jī)械臂在所述待噴面樣本上進(jìn)行噴漿作業(yè)的過程進(jìn)行三維渲染，生成與所述待噴面樣本對應(yīng)的噴漿過程數(shù)據(jù)和噴漿效果數(shù)據(jù)；

10、根據(jù)所述噴漿效果數(shù)據(jù)從所述噴漿過程數(shù)據(jù)中篩選得到滿足預(yù)設(shè)條件的噴漿路徑。

11、在其中一個實(shí)施例中，所述根據(jù)所述噴漿效果數(shù)據(jù)從所述噴漿過程數(shù)據(jù)中篩選得到滿足預(yù)設(shè)條件的噴漿路徑，包括：

12、將所述噴漿過程數(shù)據(jù)和所述噴漿效果數(shù)據(jù)發(fā)送至客戶端顯示；

13、響應(yīng)于所述客戶端的選擇操作，確定所述噴漿效果數(shù)據(jù)滿足所述預(yù)設(shè)條件的噴漿路徑。

14、在其中一個實(shí)施例中，所述噴射位姿預(yù)測模型的訓(xùn)練方式包括：

15、根據(jù)所述關(guān)節(jié)運(yùn)動數(shù)據(jù)確定對應(yīng)的所述噴嘴位姿樣本，并根據(jù)所述關(guān)節(jié)運(yùn)動數(shù)據(jù)從所述噴漿路徑中確定出與所述噴嘴位姿樣本對應(yīng)的待噴點(diǎn)位樣本；

16、采用所述待噴點(diǎn)位樣本作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將所述待噴點(diǎn)位樣本對應(yīng)的噴嘴位姿樣本作為訓(xùn)練標(biāo)簽輸入至初始預(yù)測模型，所述初始預(yù)測模型包括多個決策樹；

17、通過所述初始預(yù)測模型中的每個所述決策樹分別生成與所述待噴點(diǎn)位樣本對應(yīng)的位姿預(yù)測結(jié)果；

18、通過所述初始預(yù)測模型根據(jù)對每個所述決策樹生成的位姿預(yù)測結(jié)果的投票結(jié)果，從所述位姿預(yù)測結(jié)果中確定出目標(biāo)預(yù)測結(jié)果；

19、當(dāng)所述目標(biāo)預(yù)測結(jié)果與所述噴嘴位姿樣本的損失值滿足預(yù)設(shè)訓(xùn)練閾值時，將所述初始預(yù)測模型作為所述噴射位姿預(yù)測模型。

20、在其中一個實(shí)施例中，在所述獲取待噴面中的拱架所在的三維拱架位置之前，還包括：

21、獲取所述濕噴機(jī)械臂當(dāng)前的傾角儀參數(shù)；

22、根據(jù)所述傾角儀參數(shù)校準(zhǔn)所述濕噴機(jī)械臂，直至所述濕噴機(jī)械臂處于調(diào)平狀態(tài)；

23、在處于調(diào)平狀態(tài)的濕噴機(jī)械臂所處的作業(yè)環(huán)境中，掃描得到多個預(yù)設(shè)拱架點(diǎn)位的三維位置信息；

24、根據(jù)每個所述預(yù)設(shè)拱架點(diǎn)位的三維位置信息，定位得到當(dāng)前所述濕噴機(jī)械臂在所述拱架坐標(biāo)系下的三維點(diǎn)云位置。

25、在其中一個實(shí)施例中，所述方法還包括：

26、獲取所述濕噴機(jī)械臂中的不同部位的實(shí)時關(guān)節(jié)位置；

27、當(dāng)任意兩個部位的實(shí)時關(guān)節(jié)位置小于預(yù)設(shè)距離閾值，或者，任意一個部位的實(shí)時關(guān)節(jié)位置與所述待噴面的距離小于所述預(yù)設(shè)距離閾值時，生成與所述濕噴機(jī)械臂對應(yīng)的距離報警信息，并控制所述濕噴機(jī)械臂的運(yùn)動速度降低。

28、第二方面，本技術(shù)還提供了一種濕噴機(jī)械臂控制系統(tǒng)，包括：

29、拱架定位模塊，用于獲取待噴面中的拱架所在的三維拱架位置；

30、路徑確定模塊，用于根據(jù)所述三維拱架位置與拱架點(diǎn)云樣本，從所述拱架點(diǎn)云樣本對應(yīng)的噴漿路徑中確定出與所述待噴面匹配的目標(biāo)作業(yè)路徑，所述目標(biāo)作業(yè)路徑包括在拱架坐標(biāo)系下的若干個有序的待噴面作業(yè)路線點(diǎn)；

31、位姿預(yù)測模塊，用于采用噴射位姿預(yù)測模型生成與每個所述待噴面作業(yè)路線點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)，所述噴射位姿預(yù)測模型是根據(jù)噴嘴位姿樣本以及所述噴嘴位姿樣本對應(yīng)的待噴點(diǎn)位樣本訓(xùn)練得到的；

32、運(yùn)動控制模塊，用于將所述目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置，并按照所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置控制所述濕噴機(jī)械臂沿著所述目標(biāo)作業(yè)路徑對所述待噴面進(jìn)行噴漿作業(yè)。

33、第三方面，本技術(shù)還提供了一種濕噴臺車，包括濕噴機(jī)械臂。所述濕噴臺車，還包括三維感知裝置，用于獲取待噴面中的拱架所在的三維拱架位置；

34、路徑規(guī)劃控制裝置，用于根據(jù)所述三維拱架位置與拱架點(diǎn)云樣本，從所述拱架點(diǎn)云樣本對應(yīng)的噴漿路徑中確定出與所述待噴面匹配的目標(biāo)作業(yè)路徑，所述目標(biāo)作業(yè)路徑包括在拱架坐標(biāo)系下的若干個有序的待噴面作業(yè)路線點(diǎn)；

35、噴射位姿預(yù)測模塊，用于采用噴射位姿預(yù)測模型生成與每個所述待噴面作業(yè)路線點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)，所述噴射位姿預(yù)測模型是根據(jù)噴嘴位姿樣本以及所述噴嘴位姿樣本對應(yīng)的待噴點(diǎn)位樣本訓(xùn)練得到的；

36、噴嘴位置和方向控制裝置，用于將所述目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置；

37、機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置控制裝置，用于按照所述機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置控制所述濕噴機(jī)械臂沿著所述目標(biāo)作業(yè)路徑對所述待噴面進(jìn)行噴漿作業(yè)。

38、第四方面，本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)上述第一方面任一項實(shí)施例所述的濕噴機(jī)械臂控制方法。

39、第五方面，本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)上述第一方面任一項實(shí)施例所述的濕噴機(jī)械臂控制方法。

40、上述濕噴機(jī)械臂控制方法、系統(tǒng)、濕噴臺車、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)及計算機(jī)程序產(chǎn)品，獲取待噴面中的拱架所在的三維拱架位置，根據(jù)三維拱架位置與拱架點(diǎn)云樣本從拱架點(diǎn)云樣本對應(yīng)的噴漿路徑中確定出與待噴面匹配的目標(biāo)作業(yè)路徑，采用噴射位姿預(yù)測模型生成與目標(biāo)作業(yè)路徑中的每個待噴面作業(yè)路線點(diǎn)對應(yīng)的目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)，將目標(biāo)噴嘴位姿參數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置，并按照機(jī)械臂關(guān)節(jié)位置控制濕噴機(jī)械臂沿著目標(biāo)作業(yè)路徑對待噴面進(jìn)行噴漿作業(yè)，能夠?qū)⒐凹芪恢门c噴漿路徑結(jié)合，利用當(dāng)前待噴面中的三維拱架位置與歷史噴漿作業(yè)中的拱架點(diǎn)云樣本之間的相似度，從歷史噴漿作業(yè)使用的噴漿路徑中快速選取出符合當(dāng)前噴漿作業(yè)場景的目標(biāo)作業(yè)路徑，不僅實(shí)現(xiàn)了歷史噴漿路徑的快速復(fù)用，保障了較高的噴漿一致性，同時還簡化了目標(biāo)作業(yè)路徑的數(shù)據(jù)處理量，提高了控制效率。